Antares и Exlabs заключили соглашение о совместной разработке космического зонда с ядерным двигателем. Планируется, что в 2020-х годах разработчики доставят реактор в космос, что станет первым подобным случаем в XXI веке.
Руководитель команды разработчиков американской частной компании Antares выпустил заявление для прессы. сказалКосмическая ядерная энергетика долгое время оставалась только концепцией, но теперь настало время воплощения в жизнь. Это утверждение не совсем верно: первый ядерный реактор был запущен из США в космос в 1965 году. СССР также вывел на орбиту ещё 34 таких реактора. После его распада подобные запуски прекратились.
Стартапы видят применение таких реакторов в военных и окололунных космических аппаратах. В рамках сотрудничества компании стремятся разместить первый спутник с ядерным реактором на геостационарной орбите в 2028-2029 годах. Такие орбиты часто выбирают для спутников военного назначения, которые потребляют много энергии, что делает ядерный реактор подходящим вариантом.
Военные спутники США не нуждаются в энергии выше киловаттного уровня, а эффективность солнечных батарей высока. Поэтому ядерное энергоснабжение для них представляется избыточным. Стартапы могут видеть нишей для своих энергосистем спутники системы «Золотой купол», создание которой ставило перед собой цель администрации Дональда Трампа. Некоторые аппараты заявлены как лазерные платформы, предназначенные для сбивания головных частей межконтинентальных баллистических ракет с ядерными боеголовками. Для таких орбитальных систем ядерный реактор может быть предпочтительнее солнечных батарей.
Атомные реакторы для космоса отличаются рядом особенностей, которые усложняют их создание. В них не применяют водо-водяных реакторов, обычных на Земле (из-за большой массы). Тепло от активной зоны выводят жидким металлом (например, смесью натрий-калий в орбитальных реакторах XX века) или газом (в проектах космического реактора с газовой турбиной).
В США давно не работают реакторы такого типа, разработка новых с нуля затруднительна. Вывести их в космос американской или любой другой страной в 2020-х годах будет очень сложно: за пять лет создать надежно работающий реактор проблематично.
Создание систем «Золотого купола» требует мощностей от десятков до сотен киловатт-часов и более, что обуславливает необходимость использования газовых турбин для выработки электричества. Однако закрытые циклы турбин пока не достигли стадии серийного производства ни в одном уголке мира. Это связано с высокой сложностью НИОКР турбин вообще. Закрытый цикл предъявляет требования к высоким давлениям и экзотическим газам, делая ее более сложной, чем все строящиеся сейчас на Земле установки. Именно эта часть разработок атомных мини-электростанций может занять десятилетия, если не больше.
Первый демонстрационный реактор Antares и Exlabs, скорее всего, запустят с уменьшенной мощностью, вырабатываемой термоэлектрическими генераторами. Вероятнее всего, мощность не превысит несколько киловатт. После запуска реакторов американскому Минобороны станет проще выделять средства стартапам на разработку газовой турбины закрытого цикла для космоса.